公布日：2023.09.22

申請日：2022.03.09

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發明涉及水處理領域，公開一種處理混鹽廢水的方法、系統及應用。方法包括：(1)對混鹽廢水進行納濾得到納濾產水和納濾濃水；(2)納濾產水進行第一膜濃縮得到第一產水和第一濃水；(3)第一濃水與飽和鹽溶液電滲析結晶得到第一鹽產物、系統濃排水和電滲析淡水；(4)納濾濃水進行第二膜濃縮得到第二產水和第二濃水；(5)第二濃水與可選地電滲析淡水低溫結晶得到第二鹽產物和低溫結晶母液，低溫結晶母液與混鹽廢水混合；電滲析淡水中第一鹽產物含量＞3wt％，進行電滲析結晶；電滲析淡水中第一鹽產物含量≤3wt％，進行低溫結晶。該方法工藝流程簡單，能夠同時獲得兩種鹽產物，資源化程度高，且產物回收率和純度高。

權利要求書

1.一種處理混鹽廢水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)對混鹽廢水進行納濾處理，得到納濾產水和納濾濃水；(2)所述納濾產水進行第一膜濃縮處理，得到第一產水和第一濃水；(3)所述第一濃水與飽和鹽溶液混合進行電滲析結晶，得到第一鹽產物、系統濃排水和電滲析淡水；(4)所述納濾濃水進行第二膜濃縮處理，得到第二產水和第二濃水；(5)所述第二濃水與可選地所述電滲析淡水進行低溫結晶，得到第二鹽產物和低溫結晶母液，所述低溫結晶母液返回至步驟(1)與混鹽廢水進行混合；其中，當所述電滲析淡水中第一鹽產物的含量＞3wt％時，所述電滲析淡水返回步驟(3)進行電滲析結晶；當所述電滲析淡水中第一鹽產物的含量≤3wt％時，所述電滲析淡水進入步驟(5)，進行低溫結晶。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中，所述混鹽廢水的pH≤12，所述混鹽廢水中總含鹽量≥1wt％，優選為≥3wt％；優選地，所述混鹽廢水中有機物COD的含量＜20mg/L；優選地，所述混鹽廢水中鈣離子和鎂離子的總濃度＜20mg/L，Fe3+離子的濃度＜1mg/L。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，步驟(1)中，所述納濾處理使得對混鹽廢水中第一鹽的脫鹽率＜60％，對混鹽廢水中第二鹽的脫鹽率≥95％；優選地，所述納濾的回收率為50-80％。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述第一膜濃縮處理選自反滲透、高壓反滲透和正滲透中的至少一種；優選地，所述第一濃水的含鹽量≥3wt％，優選≥10wt％；優選地，所述第一產水的含鹽量≤0.1wt％，優選≤0.05wt％；優選地，所述第一膜濃縮處理的回收率為30-90％，優選為50-80％；處理溫度為20-50℃，優選為25-35℃。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述電滲析結晶處理的條件包括：電流密度為20-50mA/cm2，優選為30-40mA/cm2；直流電壓為0.1-1V，優選為0.3-0.7V；優選地，所述飽和鹽溶液和所述第一濃水的流速比為1：0.3-5，優選為1：1-2.5；優選地，所述電滲析淡水的含鹽量≤5wt％，優選≤3.5wt％。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述第二濃水的含鹽量≥4wt％，優選≥8wt％；優選地，所述第二產水的含鹽量≤0.1wt％，優選≤0.05wt％；優選地，所述第二膜濃縮處理的回收率為30-90％，優選為50-80％；處理溫度為20-50℃，優選為25-35℃。

7.根據權利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，所述低溫結晶的條件包括：結晶溫度-10℃至10℃，優選為0℃至5℃；優選地，所述低溫結晶母液的含鹽量為3-8wt％，優選為4-6wt％。

8.根據權利要求1-7中任意一項所述的方法，其中，所述第一鹽產物為一價陰離子鹽，所述第二鹽產物為二價陰離子鹽；優選地，所述一價陰離子鹽的回收率為74-95％，純度為95-100％；優選地，對第二鹽產物進行分離得到二價陰離子鹽，所述二價陰離子鹽的回收率為85-95％，純度為90-100％；優選地，所述分離的方式包括離心分離、過濾分離和沉淀分離中至少一種；優選地，所述分離的條件包括：停留時間為0.1-3h，優選為0.3-0.5h。

9.一種處理混鹽廢水的系統，其特征在于，所述系統包括：納濾單元、第一膜濃縮單元、第二膜濃縮單元、電滲析結晶單元和低溫結晶單元；所述納濾單元與第一膜濃縮單元和第二膜濃縮單元連接，用于對混廢水進行納濾處理，得到納濾產水和納濾濃水；所述第一膜濃縮單元與所述電滲析結晶單元連接，用于對所述納濾產水進行第一膜濃縮處理，得到第一產水和第一濃水；所述電滲析結晶單元與所述低溫結晶單元連接，用于對所述第一濃水進行電滲析結晶處理，得到第一鹽產物、系統濃排水和電滲析淡水；所述第二膜濃縮單元與所述低溫結晶單元連接，用于對所述納濾濃水進行第二膜濃縮處理，得到第二濃水和第二產水；所述低溫結晶單元分別與第二膜濃縮單元、電滲析結晶單元和納濾單元連接，用于將所述第二濃水和可選地電滲析淡水進行低溫結晶處理，得到第二鹽產物和低溫結晶母液；所述低溫結晶母液返回納濾單元進行循環納濾；當所述電滲析淡水中第一鹽產物的含量＞3wt％時，所述電滲析淡水返回所述電滲析結晶單元進行電滲析結晶處理；當所述電滲析淡水中第一鹽產物的含量≤3wt％時，所述電滲析淡水進入低溫結晶單元，進行低溫結晶。

10.權利要求1-8中任意一項所述的方法或權利要求9所述的系統在混鹽廢水處理中的應用。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的混鹽廢水處理工藝中流程復雜，資源化處理程度較低的問題，提供一種處理混鹽廢水的方法、系統及應用，該方法工藝流程簡單，能夠同時獲得兩種鹽產物，資源化程度高，且產物回收率和純度較高。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種處理混鹽廢水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)對混鹽廢水進行納濾處理，得到納濾產水和納濾濃水；

(2)所述納濾產水進行第一膜濃縮處理，得到第一產水和第一濃水；

(3)所述第一濃水與飽和鹽溶液混合進行電滲析結晶，得到第一鹽產物、系統濃排水和電滲析淡水；

(4)所述納濾濃水進行第二膜濃縮處理，得到第二產水和第二濃水；

(5)所述第二濃水與可選地所述電滲析淡水進行低溫結晶，得到第二鹽產物和低溫結晶母液，所述低溫結晶母液返回至步驟(1)與混鹽廢水進行混合；

其中，當所述電滲析淡水中第一鹽產物的含量＞3wt％時，所述電滲析淡水返回步驟(3)進行電滲析結晶；

當所述電滲析淡水中第一鹽產物的含量≤3wt％時，所述電滲析淡水進入步驟(5)，進行低溫結晶。

本發明第二方面提供一種處理混鹽廢水的系統，其特征在于，所述系統包括：納濾單元、第一膜濃縮單元、第二膜濃縮單元、電滲析結晶單元和低溫結晶單元；

所述納濾單元與第一膜濃縮單元和第二膜濃縮單元連接，用于對混廢水進行納濾處理，得到納濾產水和納濾濃水；

所述第一膜濃縮單元與所述電滲析結晶單元連接，用于對所述納濾產水進行第一膜濃縮處理，得到第一產水和第一濃水；

所述電滲析結晶單元與所述低溫結晶單元連接，用于對所述第一濃水進行電滲析結晶處理，得到第一鹽產物、系統濃排水和電滲析淡水；

所述第二膜濃縮單元與所述低溫結晶單元連接，用于對所述納濾濃水進行第二膜濃縮處理，得到第二濃水和第二產水；

所述低溫結晶單元與第二膜濃縮單元、電滲析結晶單元和納濾單元連接，用于將所述電滲析淡水和/或第二濃水進行低溫結晶處理，得到第二鹽產物和低溫結晶母液；所述低溫結晶母液返回納濾單元進行循環納濾。

本發明第三方面提供一種上述方法或系統在混鹽廢水處理中的應用。

通過上述技術方案，本發明提供的處理混鹽廢水的方法、系統及應用獲得以下有益效果：

本發明中，采用本發明提供的處理混鹽廢水的方法，降低了混鹽廢水處理的系統復雜度，提高了系統內溶解性鹽的回收率。

本發明中，采用本發明提供的處理混鹽廢水的系統，對混鹽廢水的高效處理，能夠在處理過程中得到工業產品，實現混鹽廢水的資源化處理，提高了系統的能量利用效率。

（發明人：楊雪;孫劍宇;劉捷;熊日華;何燦）